ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теплоотдача при капельной конденсации пара из "Экспериментальное исследование процессов теплообмена " Диффузионного пограничного слоя и ПйверхнОсти конденсации, который существенно затрудняет приток пара к поверхности конденсации при этом теплоотдача резко падает. [c.271] Мз опыта установлено, что тепловое сопротивление переносу тепла от чистого пара к поверхности конденсации невелико. Это подтверждается наличием малых перепадов между температура.viи насыщения и поверхности пленки конденсата. Так, при конденсации водяного пара в условиях атмосферного давления переохлаждение конденсата составляет всего около 0,03° С. Поэтому практически температура поверхности конденсации рав а температуре насыщения. Лишь при очень низких давлениях рекомендуется учитывать температурный скачок, имеющий место на границе раздела фаз. [c.271] Главное влияние на процесс теплообмена конденсирующегося пара со стенкой оказывает пленка конденсата, так как тепловое сопротивление ее отличается большой величиной вследствие низкой теплопроводности всех неметаллических жидкостей. Интенсивность отвода тепла от поверхности конденсации через пленку конденсата зависит от температурного напора, характера движения, физических свойств и толщины пленки. При вертикальном расположении трубы наблюдаются два основных режима движения пленки конденсата. В верхней части трубы пленка имеет ламинарный характер. Затем по мере увеличения ее толщины увеличивается скорость движения лленки и ламинарный режим двлжения ее переходит в турбулентный. При ламинарном движении пленки конденсата имеют место также два режима течения. В верхней части трубы наблюдается чисто ламинарное течение, а потом оно переходит в ламинарный волновой режим, при котором на поверхности пленки конденсата появляются капиллярные волны. [c.271] В случае конденсации пара, движущегося с определенной скоростью, на границе раздела фаз может возникнуть механическое взаимодействие между ними, т. е. сила трения. В зависимости от направления и величины этой силы по сравнению с силой тяжести она может ускорять или замедлять стекание пленки конденсата. Механическое воздействие пара приводит к изменению тол1ц.ины пленки и возникновению в ей дополнительных возмущений, которые ускоряют переход к волновому, а затем к турбулентному режиму течения. [c.272] Условия стекания и режимы движения пленки при конденсации пара, движущегося внутри вертикальных труб, близки к условиям стекания пленки при конденсации пара на внешней поверхносги. Однако, если труба расположена горизонтально, появляется ряд особенностей. Так, при умеренных скоростях движения пара внутри трубы на нижней части ее образуется конденсатный ручей, на верхней части трубы пленка конденсата находится под действием главным образом силы тяжести, т. е. силы, действующей в радиальном направлении. С повышением скорости пара возникает сила трения на границе раздела пленки с паром. За счет этой силы пленка конденсата увлекается движущимся паром в осевом направлении сила тяжести перестает оказывать влияние на движение пленки. Поэтому движение пленки корщенсата практически становится безразличным к расположению трубы в пространстве. [c.272] Из уравнения (5-4) следует, что в отличие от ламинарного режима коэффициент теплоотдачи увеличивается с числом Рейнольдса. Кроме того, в этом случае оказывается более существенным и влияние критерия Прандтля. Применительно к теплоотдаче в условиях внутреннего движения конденсирующегося пара в трубе критерий Архимеда выпадает из рассмотрения. Как указывалось выше, проявление силы хяжести в этом случае незначительно и движение пленки конденсата обусловлено только воздействием потока пара. [c.273] Для учета влияния воздействия движущегося пара на пленку конденсата вводятся дополнительные критерии. В [Л. 10] для этой цели используется критерий Рейнольдса, отнесенный к параметрам пара. [c.273] Воздействие пара, движущегося с большой скоростью, на жидкую пленку на поверхности конденсации определяется кинетической энергией потока. Поэтому в [Л. 12] воздействие пара учитывается величиной (ш2р) . [c.273] Устройство скользящих опор позво .яет устанавливать опытную трубу в вертикальном, горизонтальном и любом промежуточном положениях. Пройдя паровую рубашку, пар поступает в рабочее пространство опытной трубы, соприкасаясь с ее холодной поверхностью, конденсируется и затем отводится. Отвод конденсата из паровой рубашки и из рабочего объема опытной трубы производится раздельно (не показано). Для наблюдения за характером конденсации на опытной трубке предусмотрено смотровое окно. Охлаждающая вода поступает в опытную трубу из водопровода через уравнительный бачок. Расход пара и воды регулируется с помощью вентилей. Расход конденсата, образовавшегося в рабочем пространстве опытной трубки, определяется путем взвешивания расход воды, проходящий через нее, определяется с помощью диафрагмы. Измерение температуры пара, поступающего в рабочее пространство опытной трубы, и выходящего из нее конденсата производится с помощью термопар, спаи которых установлены в соответствующих штуцерах 5. Избыточное давление пара может измеряться U-образным ртутным манометром. Температура воды, входящей и выходящей из опытной трубки, измеряется также термопарами, установленными в штуцерах (не показано). Для измерения температуры внешней поверхности опытной трубки в стенке заложены спаи нескольких термопар (см. рис. 5-1). [c.275] Стационарный тепловой режим устанавливается через 15—20 мин после пуска установки. Перед началом каждого опыта производится продувка паровой рубашка. после чего вентиль на линии спуска конденсата закрывается. Это возможно потому, что опытная трубка имеет тепловую изоляцию. Поэтому потери тепла в окружающую среду малы и, следовательно, мало количество образовавшегося конденсата в паровой рубашке. [c.275] Коэффициент теплоотдачи вычисляется по уравнению (3-25). [c.275] Тепловой поток по количеству сконденсировавшегося пара может быть найден из уравнения (3-32). Это количество тепла контролируется по расходу и изменению температуры воды уравнением (3-33). Режим движения пленки конденсата устанавливается по числу Рейнольдса, отнесенного к пленке. [c.276] Чена по опытным данным для вертикальных труб и Пластин с высотой 0,10 — 0,60 м. [c.280] Опыты показывают, что процессы конденсации во многом аналогичны процессам ядерного кипения. [c.280] 4] используется другой вариант опытной установки. В нем эксперименты проводятся на вертикальной латунной трубке квадратного поперечного сечения 27X27 мм длиной - 250 мм. Трубка устанавливается внутри кожуха с паровой рубашкой. Плоская грань трубки обращена к смотровому окну, стекло которого снабжено линейным масштабом. Видимое одно деление на снимках соответствует 5 мм. Это позволяет путем количественной обработки фотоснимков определять размеры и площадь, занятую каплями. Система охлаждения трубки водой выполнена по схеме труба в трубе . Температура поверхности трубки измеряется в семи точках с помощью термопар. Гидрофобизаторы наносятся на поверхность трубки через каждые три-четыре опыта. Тип покрытия не оказывал влияния на теплоотдачу. Температурные напоры в опытах составляли 1—20° С скорость воды 0,1—1,25 м сек. [c.282] Вернуться к основной статье